连接载体、光电子器件装置和照明设备的制作方法
【专利摘要】一种连接载体（1）被公开，所述连接载体具有至少一个用于将所述连接载体（1）固定在安装载体（61）上的凹处（30）和至少两个相互电绝缘的接触面（20）。所述接触面被设置用于在借助穿过所述凹处（30）延伸的固定装置（51）来固定所述连接载体（1）时变成相互导电连接。此外，具有连接载体（1）的器件装置（4）和具有器件装置（4）的照明设备（6）被说明。
【专利说明】连接载体、光电子器件装置和照明设备
【技术领域】
[0001 ] 一种连接载体、一种光电子器件装置以及一种照明设备被说明。
【背景技术】
[0002]为了提高光电子器件装置的总共出射的辐射功率，可以设置有多个光电子器件，所述光电子器件通过共同的阳极和共同的阴极相互互连。在该器件装置的运行中，在各个器件上出现的正向电压上的差别可能导致各个器件过载。这可能导致器件之一或整个器件装置的提前失效。
【发明内容】
[0003]任务是获得提高的可靠性。该任务通过具有独立权利要求的特征的连接载体或器件装置来解决。扩展方案和改进方案是从属权利要求的主题。
[0004]连接载体根据一种实施方式具有至少一个用于将该连接载体固定在安装载体上的凹处和至少两个相互电绝缘的接触面。所述接触面被设置用于在借助穿过凹处延伸的固定装置固定连接载体时变成相互电连接。
[0005]所述接触面分别被设置用于电接触被布置在该连接载体上的光电子器件、特别是为了产生辐射而设置的器件。在借助固定装置固定连接载体之前，被分配给各个接触面的器件可以独立于被分配给其它的接触面的器件被电接触。优选地，每个接触面被分配正好一个器件。借助相互电绝缘的接触面，器件因此可以单独地被电接触。
[0006]在将器件固定在连接载体上之后，器件因此也可以单独地例如考虑到其正向电压被测试。在将连接载体固定在安装载体上之后，与接触面连接的器件相互电连接，因此多个被布置在连接载体上的器件、特别是所有器件可以利用共同的接触件和共同的相对接触件(Gegenkontakt)来电接触。该共同的接触件因此借助在连接载体上相互电绝缘的并且借助一个固定装置或多个固定装置相互电连接的接触面来形成。该共同的相对接触件可以被构造为连续的面，在该连续的面上器件并排地被布置并且接触。与此不同地，该相对接触件于是也具有多个特别是相互导电连接的相对接触面。优选地，每个器件被分配正好一个相对接触面。在器件和相对接触件之间的电连接例如可以借助焊料或导电的粘合剂、借助接触突起部(bump (突起部))或借助连接线、例如接合线来实现。
[0007]为了建立电接触，固定装置不必必然地自身直接与接触面邻接。例如固定装置可以在固定连接载体时将单独的接触元件按压到至少两个相互绝缘的接触面上并且因此建立导电连接。固定装置优选地被构造为导电的。但是在使用单独的接触元件的情况下也可以使用电绝缘的固定装置。
[0008]固定装置优选地被设置用于与安装载体的传递力的(kraftschliissig)连接。该连接此外优选地被构造为可拆卸的。例如该固定装置可以被构造为螺钉。螺钉的头部可以直接或间接地建立所分配的接触面之间的电接触。例如螺钉的头部可以将被实施为垫片的接触元件按压到接触面上。但是该接触元件也可以具有与旋转对称性不同的几何形状。[0009]在一种优选的扩展方案中，连接载体是印刷电路板。在一种优选的改进方案中，该印刷电路板具有金属体和被布置在该金属体上的绝缘层。接触面优选地被布置在绝缘层的背离金属体的侧上并且与该金属体电绝缘。通过该金属体，在运行中所产生的废热可以有效地从器件被导出。但是对于连接载体也可以使用其它的印刷电路板、例如FR2或FR4印刷电路板、或陶瓷载体、或壳体的一部分。
[0010]在另一种优选的扩展方案中，接触面被布置在连接载体的正面上并且连接载体的与该正面相对的背面被设置用于固定在安装载体上。器件优选地只被布置在连接载体的正面上。
[0011]在一种优选的扩展方案中，接触面局部地环段状地围绕凹处。每个被分配给凹处的接触面因此形成环状基本形状的一段，其中所述段是彼此隔开的。概念“环段状”和“环状”并不是关于段的旋转对称的基本形状的限制。然而，这样的旋转对称的基本形状特别是在圆形凹处的情况下是特别合适的。
[0012]光电子器件装置根据一种实施方式具有连接载体，该连接载体具有第一接触面和与该第一接触面电绝缘的第二接触面。该器件装置此外包括为了产生辐射而设置的第一器件和为了产生辐射而设置的第二器件，其中该第一器件与第一接触面导电连接，该第二器件与第二接触面导电连接。该第一接触面和该第二接触面被设置用于在将连接载体固定在安装载体上时变成相互导电连接。
[0013]在一种优选的扩展方案中，第一器件和第二器件与共同的相对接触件导电连接。通过在相对接触件和第一接触面之间或在相对接触件和第二接触面之间施加电压，第一器件和第二器件可以彼此分开地被电接触。器件的接触可以依次或同时实现。
[0014]在一种优选的扩展方案中，连接载体具有金属体和被布置在该金属体上的绝缘层。第一和第二接触面优选地被布置在绝缘层的背离金属体的侧上。
[0015]此外，该金属体优选地形成共同的相对接触件。器件可以借助连接层、例如借助焊料层或导电的粘合层直接被固定在该金属体上。优选地，该金属体具有固定区域，该固定区域被设置用于固定器件并且露出。即绝缘层在该区域中被去除。
[0016]适宜地，第一器件和第二器件在被固定在安装载体上之前可以借助第一接触面或第二接触面彼此独立地被电接触。此外优选地，第一器件和第二器件被设置用于彼此电并联的运行。尽管器件装置的器件因此被设置用于并行的运行，但是至少一些、优选地所有器件还可以在已经完成的器件装置中单独地被电接触。
[0017]器件的数量和接触面的数量可以在宽的范围内变化。优选地，每个接触面被分配正好一个器件，其中每个接触面在固定连接载体之前与其余的接触面电绝缘。接触面可以被分配给一个或多个凹处。被分配给一个凹处的接触面可以在固定连接载体时优选地借助正好一个固定装置相互电连接。
[0018]第一器件和第二器件优选地分别包含至少一个为了产生辐射而设置的半导体芯片、例如发光二极管芯片、例如发光二极管芯片或激光二极管芯片。
[0019]优选地，器件被实施为未封装的半导体芯片。半导体芯片例如可以借助连接线、例如接合线与分别被分配的接触面导电连接。特别是半导体芯片可以具有用于与相对接触件接触的背面的接触面和用于与接触面之一接触的正面的接触面。但是也可以使用具有两个正面的或两个背面的接触面的半导体芯片。背面在此表示半导体芯片的朝向连接载体的侧并且正面表示半导体芯片的背离连接载体的侧。
[0020]替代地，光电子器件也可以被实施为具有壳体的可表面安装的器件(surfacemounted device (表面安装器件)，SMD)。照明设备根据一种实施方式具有至少一个器件装置并且具有安装载体，在该安装载体上该器件装置借助至少一个固定装置被固定，使得第一接触面和第二接触面相互电连接。
[0021]与第一接触面和第二接触面电连接的器件在照明设备的运行中因此是相互电并联的并且此外可以优选地借助共同的接触件和共同的相对接触件被电接触。
[0022]在一种优选的扩展方案中，连接载体具有另外的凹处。此外，连接载体具有至少一个第三接触面，该第三接触面与第三器件导电连接。连接载体借助另外的固定装置被固定在安装载体上，使得第一接触面通过第一固定装置、装置载体和另外的固定装置与第三接触面导电连接。该固定装置和另外的固定装置在该扩展方案中被构造为导电的。换句话说，被分配给不同的凹处的接触面通过被分配给凹处的固定装置和安装载体相互导电连接。用于器件的共同的接触件的构造因此被简化。
[0023]该固定装置和必要时另外的固定装置优选地与连接载体电绝缘。为了固定装置与连接载体的电绝缘，例如可以在凹处中并且必要时在另外的凹处中布置有套筒。
[0024]所描述的连接载体特别适用于所描述的器件装置。此外，所描述的器件装置特别适用于所描述的照明设备。与照明设备相关联地描述的特征因此也可以被用于器件装置或用于连接载体或者反之亦然。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]另外的特征、扩展方案和实用性由以下的结合图对实施例的描述得出。其中:
图1以示意性的透视图示出具有连接载体的器件装置的一个实施例；
图2示出在图1中所示出的器件装置的示意性的截面图；以及 图3以示意性的截面图示出照明设备的一个实施例。
[0026]相同的、同样的或起相同作用的元件在图中配备有相同的附图标记。图和在图中所示出的元件相互之间的尺寸比例不应被看作按比例的。更确切地说，为了更好的可示性和/或为了更好的理解，各个元件可能过分大地被示出。
【具体实施方式】
[0027]在图1中示意性地以透视图示出了器件装置4的一个实施例。器件装置沿着线AA1的示意性的截面图在图2中被示出。
[0028]该器件装置4具有连接载体I。在该连接载体的正面10上示范性地布置有总共八个接触面20。接触面20分别通过连接线46、例如接合线与光电子器件40导电连接。为了简化的描述，第一接触面20a和所分配的第一器件40a、第二接触面20b和所分配的第二器件40b、第三接触面20c和所分配的第三器件40c以及第四接触面20d分别配备有自己的附图标记。
[0029]在连接载体I中设置有凹处30、另外的凹处31和附加的凹处32。所述凹处分别在垂直方向上从连接载体的正面10延伸到连接载体的与该正面相对的背面15。所述凹处例如可以被实施为钻孔。凹处30被总共三个接触面20包围，其中第一接触面21与第一器件40a并且第二接触面20b与第二器件40b导电连接。
[0030]连接载体I具有金属体11，该金属体局部地被绝缘层12覆盖。绝缘层12被设置用于金属体11与被布置在绝缘层12的与该金属体相对的侧上的接触面20的电绝缘。
[0031]在固定区域47中露出了金属体11。在该区域中，器件40被固定在金属体11上。该固定优选地借助导电的连接层45、例如焊料层或导电的粘合层(参见图2)来实现。
[0032]连接载体I的金属体11因此用作被布置在连接载体上的器件40的共同的相对接触件。
[0033]在将器件40固定在连接载体I上并且借助连接线46建立与接触面20的电接触之后，器件可以通过在相对接触件和分别被分配给器件的接触面20之间施加电压来相互单独地被电接触并且可以为了测试目的而彼此独立地运行。例如可以单独地确定每个器件40的正向电压。在器件在运行参数、诸如正向电压方面有太大的偏差的情况下，该器件可以被替换。以该方式，可以在已经被安装在连接载体I上的状态下保证，被布置在连接载体上的器件40满足所要求的光电子特性。器件装置的例如鉴于器件的提前失效的可靠性可以因此被提闻。
[0034]凹处30和另外的凹处31分别被分配有三个接触面20，所述接触面分别环段状地围绕凹处30、31。被分配给另外的凹处31的第三接触面20c与第三器件40c导电连接。在借助固定装置51、例如螺钉安装具有连接载体I的器件装置4时，被分配给相应的凹处的接触面相互导电连接。
[0035]第四接触面20d作为唯一的接触面分别被分配给附加的凹处32。
[0036]在连接载体I中此外构造有开口 35。这些开口被布置在连接载体I的金属体11露出的区域中。借助这些开口 35可以实现金属体11的外部的电接触。
[0037]金属体11可以包含例如铜或铝或由这样的材料构成。例如塑料、例如环氧化物或丙烯酸酯适用于绝缘层12。
[0038]在所示出的实施例中，连接载体I在背面15上具有另外的绝缘层13。在将连接载体固定在安装载体上的情况下，金属体11借助另外的绝缘层与该安装载体绝缘。然而也可以根据安装载体的扩展方案放弃这种另外的绝缘层13。
[0039]不言而喻地，器件40、接触面20和凹处30的数量可以在宽的范围内被改变。例如在一个到十个之间包括一个和十个的接触面可以被分配给一个凹处。此外，与所描述的实例不同，连接载体也可以作为没有金属体的柔性的或硬的印刷电路板、例如作为FR2或FR4印刷电路板来构造。陶瓷载体或器件装置的壳体的一部分也可以用于连接载体。
[0040]针对半导体芯片，与所描述的实施例不同，也可以使用具有两个正面的或两个背面的接触面的半导体芯片。在该情况下，相对接触件优选地具有多个相互导电连接的相对接触面，所述相对接触面与各一个器件导电连接。所述相对接触面特别是可以在绝缘层的背离金属体的侧上被构造。在制造连接载体时可以例如通过从共同的相连的层结构化或通过沉积来共同地制造接触面和相对接触面。
[0041]在图3中示意性地以截面图示出了照明设备6的一个实施例。该照明设备6具有器件装置4，该器件装置如与图1和图2相关联地描述的那样来实施。器件装置4被布置在安装载体61上并且借助固定装置51和另外的固定装置52以传递力的方式与该安装载体连接。在图1中所示出的附加的凹处32中同样分别设置有固定装置，使得每个接触面20被分配固定装置51并且所有的接触面20通过所属的固定装置与安装载体61导电连接。固定装置例如可以被构造为螺钉。在安装时，固定装置51可以直接建立第一接触面20a和第
二接触面20b之间的导电连接，或者该导电连接可以如图3中所示出的那样借助接触元件53、例如垫片来形成，该接触元件通过固定装置被压到相应的接触面上。
[0042]第一接触面20a通过固定装置51、安装载体61和另外的固定装置52与第三接触面c导电连接。第一器件40a和第三器件40c因此相互电并联并且可以借助两个外部的接触件来共同接触。
[0043]为了固定连接载体，在安装载体61中构造有用于固定装置51、52的凹槽62。所述凹槽例如可以被实施为螺纹盲孔。
[0044]为了固定装置51、52的电绝缘，在固定装置和金属体11之间分别布置有套筒54，该套筒由电绝缘材料构成。例如，塑料、例如聚四氟乙烯(PTFE)适用于该套筒。
[0045]利用器件装置4借助固定装置51、52在安装载体61上的机械固定，因此同时实现所有接触面的导电连接，使得与接触面连接的器件40在照明设备6的运行中是相互并联的。还直接在固定之前，器件40在已经被固定在连接载体I上的状态下还可以相互单独地被电接触，使得这些器件可以经受测试。
[0046]器件40在所示出的实施例中分别被实施为未封装的光电子半导体芯片。但是也可以与此不同地使用如下器件，在所述器件的情况下半导体芯片被安装在壳体中。一般地，所描述的具有多个彼此绝缘的接触面的扩展方案适用于器件装置，在所述器件装置中多个器件被设置用于并行的运行并且器件的特性应该相互分开地被检验。
[0047]此外，与所描述的实施例不同，也可能适宜的是，设置多个相对接触面代替共同的相对接触件，所述相对接触面分别被分配至少一个器件。
[0048]与所描述的实施例不同，固定装置51也可以不用于器件的供电，而是仅仅用于建立被分配给固定装置的接触面之间的导电连接。于是固定装置也可以电绝缘地来构造并且例如在安装器件装置时将单独的接触元件按压到接触面上。
[0049]此外，与所描述的实施例不同，单个的固定装置也已经可以是足够的。所有在固定之前要单独地接触的接触面可以被分配给该固定装置。
[0050]该专利申请要求德国专利申请10 2011 056 890.5的优先权，该德国专利申请的公开内容特此通过回引被采纳。
[0051]本发明不通过借助实施例的描述来限制。更确切地说，本发明包括每一新特征以及特征的每一组合，这特别是包含专利权利要求中的特征的每一组合，即使该特征或这些组合本身没有明确地在专利权利要求或实施例中被说明。
【权利要求】
1.连接载体(1)，所述连接载体具有至少一个用于将所述连接载体(1)固定在安装载体(61)上的凹处(30 )和多个相互电绝缘的接触面(20 )，其中所述接触面(20 )被设置用于在借助穿过所述凹处延伸的固定装置(51)来固定所述连接载体(1)时变成相互导电连接。
2.根据权利要求1所述的连接载体，其中所述固定装置被设置用于与所述安装载体的传递力的连接。
3.根据权利要求1或2所述的连接载体，其中所述连接载体是印刷电路板。
4.根据权利要求3所述的连接载体，其中所述印刷电路板具有金属体(11)和被布置在所述金属体上的绝缘层(12)。
5.根据上述权利要求之一所述的连接载体，其中所述接触面被布置在所述连接载体的正面(10)上并且所述连接载体的与所述正面相对的背面(15)被设置用于固定在所述安装载体上。
6.根据上述权利要求之一所述的连接载体，其中所述接触面局部地环段状地围绕所述凹处。
7.光电子器件装置(4)，具有: 一连接载体(I )，所述连接载体具有第一接触面(20a)和与所述第一接触面(20a)电绝缘的第二接触面(20b)， 一为了产生辐射而设置的第一器件(40a)，所述第一器件与所述第一接触面(20a)导电连接，以及 一为了产生辐射而设置的第二器件(40b)，所述第二器件与所述第二接触面(20b)导电连接， 其中所述第一接触面(20a)和所述第二接触面(20b)被设置用于在将所述连接载体(O固定在安装载体(61)上时变成相互电连接。
8.根据权利要求7所述的器件装置，其中所述第一器件和所述第二器件与共同的相对接触件导电连接。
9.根据权利要求8所述的器件装置，其中 一所述连接载体具有金属体(11)和被布置在所述金属体上的绝缘层(12)； 一所述金属体形成所述共同的相对接触件；并且 一所述第一接触面和所述第二接触面被布置在所述绝缘层的背离所述金属体的侧上。
10.根据权利要求7到9之一所述的器件装置，其中所述第一器件和所述第二器件在固定在所述安装载体上之前能够相互独立地被电接触。
11.根据权利要求7到10之一所述的器件装置，其中所述第一器件和所述第二器件被设置用于相互电并联的运行。
12.根据权利要求7到11之一所述的器件装置，其中所述第一器件和所述第二器件被实施为未封装的半导体芯片。
13.照明设备，具有至少一个根据权利要求7到12之一的器件装置并且具有安装载体，所述器件装置借助至少一个固定装置被固定在所述安装载体上，使得所述第一接触面和所述第二接触面相互电连接。
14.根据权利要求13所述的照明设备，其中 一所述连接载体具有凹处(30)和另外的凹处(31)；一所述连接载体具有至少一个第三接触面(20c)，所述第三接触面与第三器件(40c)导电连接； -所述连接载体借助另外的固定装置(52 )被固定在所述安装载体上，使得所述第一接触面通过所述第一固定装置、所述安装载体和所述另外的固定装置与所述第三接触面导电连接。
15.根据权利要求13或14所述的照明设备，其中为了所述固定装置与所述连接载体的电绝缘，在所述凹处中布置 有套筒(54)。
【文档编号】H05K1/02GK103999556SQ201280063765
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2012年12月14日 优先权日:2011年12月22日
【发明者】M.拉斯普, K.瓦格纳 申请人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司